nybanner

תעופה וחלל

בתחום התעופה והחלל, חומרים מרוכבים של סיבי פחמן משמשים להחלפת פלדה או אלומיניום, ויעילות הפחתת המשקל יכולה להגיע ל-20%-40%, ולכן הוא מועדף באופן נרחב בתחום התעופה והחלל.חומרי המבנה של המטוסים מהווים כ-30% ממשקל ההמראה הכולל, והפחתת משקלם של חומרי המבנה יכולה להביא יתרונות רבים.עבור מטוסים צבאיים, הפחתת משקל חוסכת בדלק תוך הרחבת רדיוס הלחימה, ומשפרת את הישרדות בשדה הקרבe יכולת ויעילות לחימה;עבור מטוסי נוסעים, הפחתת משקל חוסכת בדלק, משפרת טווח ויכולת מטען, ויש לה יתרונות כלכליים משמעותיים

מטוס
qj6352460142

ניתוח יתרונות כלכליים של הפחתת משקל של מטוסים שונים

סוּג הטבה (USD/KG)
מטוס אזרחי קל 59
מַסוֹק 99
מנוע מטוס 450
מטוסים מרכזיים 440
מטוס אזרחי על-קולי 987
לוויין במסלול כדור הארץ נמוך 2000
לוויין גיאוסטציוני 20000
מעבורת חלל 30000

בהשוואה לחומרים קונבנציונליים, השימוש בחומרים מרוכבים של סיבי פחמן יכול להפחית את משקל המטוס ב-20% - 40%;במקביל, החומר המרוכב מתגבר גם על החסרונות של חומרי מתכת המועדים לעייפות ולקורוזיה, ומגביר את עמידות המטוסים;יכולת הצורה הטובה של חומרים מרוכבים יכולה להפחית מאוד את עלות התכנון המבני ועלות הייצור.
בשל תכונות החומר הבלתי ניתנות להחלפה שלו במבנה קל משקל, נעשה שימוש נרחב בחומרי סיבי פחמן ופותחו במהירות בתחום יישומי התעופה הצבאית.מאז שנות ה-70, מטוסים צבאיים זרים השתמשו בחומרים מרוכבים מייצור ראשוני של רכיבים בגובה הזנב ועד לשימוש היום בכנפיים, דשים, גוף קדמי, גוף גוף אמצעי, יריעות וכו'. מאז 1969, צריכת חומרים מרוכבים של סיבי פחמן עבור ה-F14A מטוסי הקרב בארה"ב עמדה על 1% בלבד, וצריכת חומרים מרוכבים של סיבי פחמן עבור מטוסי הקרב מהדור הרביעי המיוצגים על ידי ה-F-22 וה-F35 בארה"ב הגיעה ל-24% ול-36%.במפציץ האסטרטגי החמקן B-2 בארה"ב, חלקם של חומרי סיבי פחמן מרוכבים עלה על 50%, והשימוש באף, זנב, עור כנפיים וכו' גדל מאוד.השימוש ברכיבים מרוכבים יכול לא רק להשיג חופש עיצובי קל וגדול, אלא גם להפחית את מספר החלקים, להפחית את עלויות הייצור ולשפר את יעילות הייצור.היישום של חומרים מרוכבים במטוסים הצבאיים של סין גדל משנה לשנה.

轻型民用飞机
轻型飞机
飞机发动机
战斗机
卫星
航天飞机

מגמת פיתוח של פרופורציה של יישום חומרים מרוכבים במטוסים מסחריים

תקופת זמן

שיעור החומרים המרוכבים בשימוש

1988-1998

5-6%

1997-2005

10-15%

2002-2012

23%

2006-2015

50+

שיעור החומרים המרוכבים בהם משתמשים מל"טים הוא בעצם הגבוה ביותר מבין כל המטוסים.65% מהחומרים המרוכבים משמשים את מטוסי הסיור הבלתי מאוישים של Global Hawk עם סבולת ארוכה בארצות הברית, ו-90% מהחומרים המרוכבים משמשים ב-X-45C, X-47B, "Neuron" ו-"Raytheon".

מבחינת כלי שיגור וטילים אסטרטגיים, "פגסוס", "דלתא", "טריידנט" II (D5), טילי "גמד" ודגמים נוספים;הטיל האסטרטגי האמריקאי MX הטיל הבין יבשתי והטיל האסטרטגי הרוסי "טופול" M משתמשים כולם במשגר מרוכב מתקדם.

מנקודת המבט של פיתוח תעשיית סיבי הפחמן העולמית, תעשיית התעופה והחלל והביטחון הם תחומי היישום החשובים ביותר של סיבי פחמן, כאשר הצריכה מהווה כ-30% מסך הצריכה בעולם וערך התפוקה מהווה 50% מהעולם.

מוצרים קשורים: נסיעה ישירה;בד פיברגלס.
תהליכים קשורים: הנחת יד;תהליך למינציה של עירוי שרף (RTM).